Arduino Akıllı Çöp Kutusu Projesi
🗑️ Arduino Akıllı Çöp Kutusu Projesi
Otomatik Kapak, Doluluk Ölçümü ve Akıllı Uyarı Sistemi
Günümüzde akıllı teknolojiler yalnızca bilgisayar, telefon veya robotlarda değil; günlük yaşamda kullandığımız basit ürünlerde de önemli bir dönüşüm oluşturuyor. Akıllı çöp kutuları bu dönüşümün en güzel örneklerinden biridir. Kullanıcının çöp kutusuna dokunmadan kapağın açılması, kutunun doluluk seviyesinin ölçülmesi ve belirli bir seviyeye ulaşıldığında uyarı verilmesi; sensörler, mikrodenetleyiciler ve motorların bir arada kullanılabileceği oldukça başarılı bir STEM projesidir.
Arduino Akıllı Çöp Kutusu Projesi, Arduino Uno kullanılarak geliştirilebilen, gerçek hayatta kullanılabilir bir otomasyon sistemidir. Projede ultrasonik sensörlerden yararlanılarak hem kullanıcının çöp kutusuna yaklaşıp yaklaşmadığı hem de çöp kutusunun ne kadar dolu olduğu belirlenir.
Servo motor ise kapağın otomatik olarak açılıp kapanmasını sağlar.
Sisteme LCD ekran, LED’ler ve buzzer eklendiğinde proje çok daha işlevsel hale gelir.
🎯 Arduino Akıllı Çöp Kutusu Nedir?
Arduino Akıllı Çöp Kutusu; mesafe sensörü, servo motor, LCD ekran, LED ve buzzer gibi elektronik bileşenlerin Arduino tarafından kontrol edilmesiyle oluşturulan otomatik atık yönetim sistemidir.
Sistemin temel çalışma mantığı oldukça basittir:
Kullanıcı yaklaşır → Sensör algılar → Arduino karar verir → Servo kapağı açar → Kullanıcı çöpü bırakır → Kapak kapanır → Doluluk sensörü seviyeyi ölçer → LCD/LED ile durum gösterilir.
Bunun yanında ikinci bir ultrasonik sensör kullanılarak çöp kutusunun içerisindeki boş alan ölçülebilir.
Örneğin:
- %0–30 → Boş
- %31–60 → Orta
- %61–85 → Doluya yakın
- %86–100 → Dolu
şeklinde bir sınıflandırma yapılabilir.
Bu sayede proje yalnızca otomatik kapak mekanizması olmaktan çıkar ve akıllı doluluk takip sistemine dönüşür.
🤖 Projenin Çalışma Mantığı
Sistemde iki farklı HC-SR04 ultrasonik sensör kullanılabilir.
1️⃣ Kullanıcı Algılama Sensörü
İlk HC-SR04 sensörü çöp kutusunun ön tarafına yerleştirilir.
Kullanıcı elini veya başka bir nesneyi sensörün önüne yaklaştırdığında sensör mesafeyi ölçer.
Örneğin:
Mesafe < 20 cm
olduğunda Arduino:
“Kullanıcı yaklaştı.”
kararını verir.
Arduino daha sonra servo motora kapağı açmasını söyler.
🤖 Arduino Akıllı Çöp Kutusu Projesi Çalışma Mantığını Anlatan İnfografik
Arduino Akıllı Çöp Kutusu Projesi Çalışma Mantığını Anlatan İnfografik
2️⃣ Doluluk Ölçüm Sensörü
İkinci HC-SR04 sensörü çöp kutusunun üst kısmına, aşağı doğru bakacak şekilde yerleştirilir.
Sensör, çöp ile arasındaki mesafeyi ölçer.
Çöp seviyesi yükseldikçe sensör ile çöp arasındaki mesafe azalır.
Örneğin kutunun iç yüksekliği 30 cm ise:
| Ölçülen Mesafe | Yaklaşık Doluluk |
|---|---|
| 25–30 cm | %0–20 |
| 18–24 cm | %20–40 |
| 12–17 cm | %40–60 |
| 6–11 cm | %60–80 |
| 0–5 cm | %80–100 |
Arduino bu değeri hesaplayarak LCD ekranda gösterebilir.
🧰 Gerekli Malzemeler
Projeyi temel seviyede oluşturmak için aşağıdaki malzemeler yeterlidir:
| Malzeme | Adet |
|---|---|
| Arduino Uno | 1 |
| HC-SR04 Ultrasonik Sensör | 2 |
| SG90 Servo Motor | 1 |
| 16×2 I2C LCD | 1 |
| Kırmızı LED | 1 |
| Sarı LED | 1 |
| Yeşil LED | 1 |
| Buzzer | 1 |
| 220 Ω Direnç | 3 |
| Breadboard | 1 |
| Jumper Kablo | Yeterli miktarda |
| Küçük çöp kutusu/prototip gövde | 1 |
| 5V güç kaynağı | 1 |
⭐ İleri Seviye İçin
Projeye daha sonra:
- ESP32
- Wi-Fi bağlantısı
- Web paneli
- Mobil uygulama
- MQTT
- Bulut veri tabanı
- ESP32-CAM
- Ağırlık sensörü
- Load Cell + HX711
eklenebilir.
Bu durumda proje gerçek anlamda IoT tabanlı akıllı atık yönetim sistemine dönüşebilir.
🔌 Arduino Akıllı Çöp Kutusu Devre Bağlantıları
HC-SR04 – Kullanıcı Sensörü
| HC-SR04 | Arduino Uno |
|---|---|
| VCC | 5V |
| GND | GND |
| TRIG | D2 |
| ECHO | D3 |
HC-SR04 – Doluluk Sensörü
| HC-SR04 | Arduino Uno |
|---|---|
| VCC | 5V |
| GND | GND |
| TRIG | D4 |
| ECHO | D5 |
Servo Motor
| Servo | Arduino |
|---|---|
| Sinyal | D6 |
| VCC | 5V |
| GND | GND |
⚠️ Servo motorun akım ihtiyacı Arduino’nun 5V hattını zorlayabilecek seviyeye çıkarsa ayrı 5V besleme kullanmak daha sağlıklıdır. Harici besleme kullanıldığında GND’lerin ortaklanması gerekir.
LED’ler
| LED | Arduino |
|---|---|
| Yeşil | D7 |
| Sarı | D8 |
| Kırmızı | D9 |
Her LED için seri 220 Ω direnç kullanılmalıdır.
Buzzer
| Buzzer | Arduino |
|---|---|
| + | D10 |
| – | GND |
LCD
I2C LCD kullanıyorsak:
| LCD | Arduino Uno |
|---|---|
| VCC | 5V |
| GND | GND |
| SDA | A4 |
| SCL | A5 |
Bu bağlantı sayesinde yalnızca iki haberleşme pini kullanılarak LCD kontrol edilebilir.
⚙️ Arduino Akıllı Çöp Kutusu Projesi Devre Şeması
Arduino Akıllı Çöp Kutusu Projesi Devre Şeması
⚙️ Sistemin Çalışma Aşamaları
Arduino çalıştırıldığında sistem öncelikle sensörleri ve ekranı başlatır.
Daha sonra sürekli olarak iki farklı ölçüm gerçekleştirilir.
Aşama 1 – Kullanıcı Algılama
Ön taraftaki HC-SR04 mesafeyi ölçer.
Eğer:
Mesafe ≤ 20 cm
ise kapak açılır.
Servo motor yaklaşık 90 dereceye hareket eder.
Aşama 2 – Bekleme
Kapak belirli bir süre açık tutulur.
Örneğin:
3 saniye
beklenir.
Bu sırada kullanıcı çöpünü bırakabilir.
Aşama 3 – Kapağın Kapanması
Bekleme süresi tamamlandığında servo motor kapağı tekrar kapatır.
Aşama 4 – Doluluk Ölçümü
İkinci HC-SR04 sensörü çöp seviyesini ölçer.
Arduino ölçülen mesafeyi doluluk yüzdesine dönüştürür.
Aşama 5 – Durum Gösterimi
LCD ekran üzerinde örneğin:
ÇÖP KUTUSU
Doluluk: %67
şeklinde bilgi gösterilebilir.
LED’ler de sistemin durumunu renklerle belirtir.
💡 LED Uyarı Sistemi
Projenin eğitim açısından en güzel taraflarından biri de doluluk değerinin görsel olarak gösterilebilmesidir.
🟢 Yeşil LED
Doluluk:
%0–50
Kutunun normal durumda olduğunu gösterir.
🟡 Sarı LED
Doluluk:
%51–80
Kutunun dolmaya başladığını gösterir.
🔴 Kırmızı LED
Doluluk:
%81–100
Kutunun boşaltılması gerektiğini gösterir.
Bu noktada buzzer da kısa uyarı sesi verebilir.
📟 LCD Ekran
16×2 I2C LCD ile kullanıcıya sistem hakkında anlık bilgi verilebilir.
Normal durumda:
AKILLI COP KUTUSU
Doluluk: %42
Kullanıcı yaklaştığında:
HOS GELDINIZ
Kapak Aciliyor
Çöp kutusu dolduğunda:
UYARI!
Kutu DOLU
gibi mesajlar gösterilebilir.
🧮 Doluluk Yüzdesi Nasıl Hesaplanır?
Doluluk hesabının temelinde sensörün ölçtüğü mesafe bulunur.
Örneğin çöp kutusunun kullanılabilir iç yüksekliğinin:
30 cm
olduğunu kabul edelim.
Sensör çöp seviyesine:
10 cm
uzaklık ölçüyorsa yaklaşık doluluk:
[
Doluluk = \frac{30-10}{30} \times 100
]
olur.
Sonuç:
%66,6
yani yaklaşık:
%67 doluluk
olarak gösterilebilir.
Arduino kodunda bu hesaplama kolayca yapılabilir.
🧠 Arduino Yazılım Algoritması
Projenin algoritması şu şekilde özetlenebilir:
BAŞLA
↓
Sensörleri başlat
↓
LCD'yi başlat
↓
Servo'yu kapalı konuma getir
↓
Kullanıcı mesafesini ölç
↓
Kullanıcı 20 cm'den yakın mı?
↓
EVET ─────→ Kapağı aç
│ ↓
│ 3 saniye bekle
│ ↓
│ Kapağı kapat
│
↓
Doluluk mesafesini ölç
↓
Doluluk yüzdesini hesapla
↓
LED durumunu belirle
↓
LCD'yi güncelle
↓
Kutu %80'den fazla mı?
↓
EVET → Buzzer uyarısı
↓
TEKRARLA
💻 Arduino Kod Örneği
Aşağıdaki temel yazılım; 2 adet HC-SR04 + servo + LCD + LED + buzzer kombinasyonunu kontrol edecek şekilde hazırlanmıştır.
#include <Servo.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
Servo kapakServo;
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
// Kullanıcı sensörü
#define TRIG_KULLANICI 2
#define ECHO_KULLANICI 3
// Doluluk sensörü
#define TRIG_DOLULUK 4
#define ECHO_DOLULUK 5
// Servo
#define SERVO_PIN 6
// LED'ler
#define LED_YESIL 7
#define LED_SARI 8
#define LED_KIRMIZI 9
// Buzzer
#define BUZZER 10
// Çöp kutusu yüksekliği
const float KUTU_YUKSEKLIGI = 30.0;
float mesafeOlc(int trigPin, int echoPin)
{
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
long sure = pulseIn(echoPin, HIGH, 30000);
if (sure == 0)
return 999;
return sure * 0.0343 / 2;
}
void setup()
{
pinMode(TRIG_KULLANICI, OUTPUT);
pinMode(ECHO_KULLANICI, INPUT);
pinMode(TRIG_DOLULUK, OUTPUT);
pinMode(ECHO_DOLULUK, INPUT);
pinMode(LED_YESIL, OUTPUT);
pinMode(LED_SARI, OUTPUT);
pinMode(LED_KIRMIZI, OUTPUT);
pinMode(BUZZER, OUTPUT);
kapakServo.attach(SERVO_PIN);
kapakServo.write(0);
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("AKILLI COP");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("KUTUSU");
delay(2000);
lcd.clear();
}
void loop()
{
float kullaniciMesafe =
mesafeOlc(TRIG_KULLANICI, ECHO_KULLANICI);
float dolulukMesafe =
mesafeOlc(TRIG_DOLULUK, ECHO_DOLULUK);
// Doluluk yüzdesi
float doluluk =
((KUTU_YUKSEKLIGI - dolulukMesafe)
/ KUTU_YUKSEKLIGI) * 100;
doluluk = constrain(doluluk, 0, 100);
// Kullanıcı yaklaştıysa kapağı aç
if (kullaniciMesafe <= 20)
{
kapakServo.write(90);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Kapak Aciliyor");
delay(3000);
kapakServo.write(0);
}
// LED durumlarını belirle
if (doluluk < 50)
{
digitalWrite(LED_YESIL, HIGH);
digitalWrite(LED_SARI, LOW);
digitalWrite(LED_KIRMIZI, LOW);
noTone(BUZZER);
}
else if (doluluk < 80)
{
digitalWrite(LED_YESIL, LOW);
digitalWrite(LED_SARI, HIGH);
digitalWrite(LED_KIRMIZI, LOW);
noTone(BUZZER);
}
else
{
digitalWrite(LED_YESIL, LOW);
digitalWrite(LED_SARI, LOW);
digitalWrite(LED_KIRMIZI, HIGH);
tone(BUZZER, 1000, 200);
}
// LCD
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Doluluk: ");
lcd.print((int)doluluk);
lcd.print("%");
lcd.setCursor(0, 1);
if (doluluk >= 80)
{
lcd.print("KUTU DOLU!");
}
else if (doluluk >= 50)
{
lcd.print("Orta Seviye");
}
else
{
lcd.print("Durum Normal");
}
delay(500);
}
🔬 Projede Öğrenciler Neler Öğrenebilir?
Bu proje özellikle STEM ve robotik kodlama eğitimleri açısından oldukça değerlidir.
Öğrenciler proje sırasında:
🔌 Elektronik
- Dijital giriş/çıkış
- LED bağlantıları
- Buzzer kullanımı
- Servo motor kontrolü
- Sensör bağlantıları
öğrenebilir.
📡 Sensör Teknolojisi
HC-SR04 üzerinden:
- Ultrasonik dalgalar
- Mesafe ölçümü
- Sensör verisinin işlenmesi
- Gerçek zamanlı veri
konuları öğretilebilir.
💻 Programlama
Arduino IDE ile:
if / else- değişkenler
- fonksiyonlar
digitalWrite()digitalRead()pulseIn()- matematiksel hesaplamalar
- kütüphane kullanımı
öğrenilebilir.
🧪 Projeyi Geliştirmek İçin Fikirler
Temel sistem tamamlandıktan sonra proje çok daha ileri taşınabilir.
📡 1. ESP32 ile Wi-Fi
Arduino Uno yerine veya Arduino’ya ek olarak ESP32 kullanılarak çöp kutusunun internet bağlantısı sağlanabilir.
Örneğin:
Çöp Kutusu → Wi-Fi → Web Sunucusu
mimarisi oluşturulabilir.
📱 2. Mobil Bildirim
Doluluk %80’e ulaştığında:
🔔 Çöp Kutusu #03 %82 dolu.
şeklinde bildirim gönderilebilir.
Bu özellik projeyi basit bir Arduino uygulamasından çıkarıp gerçek bir IoT projesine dönüştürür.
🏙️ 3. Akıllı Şehir Sistemi
Birden fazla çöp kutusunun sisteme bağlandığını düşünelim.
Örneğin:
- Çöp Kutusu 01 → %34
- Çöp Kutusu 02 → %91
- Çöp Kutusu 03 → %62
- Çöp Kutusu 04 → %87
Bu veriler merkezi bir panelde gösterilebilir.
Belediye veya temizlik ekipleri yalnızca dolu olan kutulara müdahale edebilir.
Bu yaklaşım sayesinde:
Akıllı Çöp Kutusu → Akıllı Atık Yönetimi → Akıllı Şehir
zinciri kurulabilir.
⚖️ 4. Ağırlık Ölçümü
Doluluk seviyesini yalnızca ultrasonik sensörle ölçmek bazı durumlarda yeterli olmayabilir.
Örneğin kutunun üst kısmı boş görünürken alt kısmında ağır atıklar bulunabilir.
Bu nedenle:
Load Cell + HX711
kullanılarak çöpün ağırlığı da ölçülebilir.
Sistem artık:
- Doluluk oranı
- Atık ağırlığı
- Kapak kullanım sayısı
- Son boşaltma zamanı
gibi bilgileri takip edebilir.
📷 5. ESP32-CAM ile Görüntüleme
Daha ileri bir versiyonda ESP32-CAM kullanılabilir.
Kamera sayesinde:
- Çöp kutusunun görüntüsü
- Atık türü
- Taşma durumu
- Kutunun fiziksel durumu
kontrol edilebilir.
Yapay zekâ entegrasyonu ile bir sonraki aşamada plastik, kağıt, metal ve diğer atıkların sınıflandırılması gibi çok daha gelişmiş projeler de oluşturulabilir.
♻️ 6. Geri Dönüşüm Sistemi
Projenin eğitim açısından en güçlü versiyonlarından biri, çöp kutusunun bölümlere ayrılmasıdır.
Örneğin:
🟦 Kağıt
🟨 Plastik
⬜ Metal
🟩 Cam
Öğrenciler farklı sensörler kullanarak atıkların sınıflandırılması üzerine çalışmalar yapabilir.
Bu noktada proje Arduino + STEM + çevre bilinci + geri dönüşüm + yapay zekâ gibi birçok farklı eğitim alanını bir araya getirir.
🎓 Eğitim Kurumlarında Nasıl Kullanılabilir?
Arduino Akıllı Çöp Kutusu; okul, bilim merkezi, STEM laboratuvarı ve robotik kodlama atölyelerinde proje tabanlı öğrenme etkinliği olarak kullanılabilir.
Öğrencilere şu problem verilebilir:
“Okulumuzdaki çöp kutularının ne zaman dolduğunu personelin sürekli kontrol etmesine gerek kalmadan nasıl anlayabiliriz?”
Öğrenciler önce problemi analiz eder.
Ardından:
Problem → Tasarım → Elektronik → Kodlama → Prototip → Test → İyileştirme
sürecini takip eder.
Bu nedenle proje yalnızca Arduino kodlamayı değil, aynı zamanda mühendislik tasarım sürecini de öğretir.
📈 Projenin Avantajları
Arduino Akıllı Çöp Kutusu’nun önemli avantajları şunlardır:
- Temassız kullanım sağlar.
- Hijyen açısından avantaj sağlar.
- Doluluk seviyesini takip eder.
- Görsel ve sesli uyarı verebilir.
- Gerçek hayatta kullanılabilir.
- Arduino programlamayı öğretir.
- Sensör kullanımını öğretir.
- Servo motor kontrolünü öğretir.
- IoT sistemlerine temel oluşturur.
- Akıllı şehir projelerine dönüştürülebilir.
- STEM eğitimi için uygundur.
- Düşük maliyetli prototip oluşturulabilir.
⚠️ Dikkat Edilmesi Gerekenler
Projede bazı teknik noktalara dikkat etmek gerekir.
Servo beslemesi
Birden fazla servo veya mekanik olarak zorlanan bir kapak Arduino’nun 5V çıkışından fazla akım çekebilir.
Bu nedenle daha büyük sistemlerde harici 5V güç kaynağı tercih edilmelidir.
Sensör konumu
Doluluk sensörü kutunun tam ortasına ve aşağı doğru bakacak şekilde yerleştirilirse daha doğru sonuç alınabilir.
Sensör parazitleri
İki HC-SR04 aynı anda çalıştırıldığında ultrasonik sinyaller birbirini etkileyebilir. Bu nedenle sensörlerin ölçümleri sırayla yapılmalıdır.
Gerçek doluluk
Ultrasonik sensör yalnızca yüzey mesafesini ölçer. Çöpün şekli düzensiz olduğunda hesaplanan yüzde gerçek hacmi tam olarak temsil etmeyebilir.
Daha profesyonel sistemlerde birden fazla sensör veya ağırlık ölçümü kullanılabilir.
🚀 Projenin Gelecekteki Versiyonu
Bu projenin en güzel tarafı, temel Arduino devresinin daha sonra kolayca geliştirilebilmesidir.
V1 – Temel
Arduino Uno + HC-SR04 + Servo
Otomatik kapak.
V2 – Akıllı
Arduino + 2× HC-SR04 + Servo + LCD + LED + Buzzer
Otomatik kapak + doluluk ölçümü.
V3 – IoT
ESP32 + Wi-Fi + Sensörler
Uzaktan doluluk takibi.
V4 – Akıllı Şehir
Birden fazla çöp kutusu + merkezi dashboard
Gerçek zamanlı atık yönetimi.
V5 – Yapay Zekâ
ESP32-CAM + AI
Atık türü tanıma ve sınıflandırma.
🏁 Sonuç
Arduino Akıllı Çöp Kutusu Projesi, basit bir otomatik kapak mekanizmasından çok daha fazlasını sunan kapsamlı bir STEM projesidir.
HC-SR04 ile mesafe ölçümü, servo motor ile mekanik kontrol, LCD ile kullanıcı bilgilendirme, LED ve buzzer ile uyarı mekanizması bir araya getirilerek gerçek hayatta kullanılabilecek bir prototip oluşturulabilir.
Daha önemlisi, proje geliştirilmeye son derece açıktır.
Arduino → Sensör → Otomasyon → IoT → Akıllı Şehir → Yapay Zekâ
şeklinde ilerleyen bir öğrenme yol haritası oluşturulabilir.
Bu nedenle Arduino Akıllı Çöp Kutusu; robotik kodlama, STEM, maker eğitimi ve proje tabanlı öğrenme için oldukça güçlü bir örnektir.
Özellikle eğitim kurumlarında sergilenecek bir prototip hazırlanacaksa, çöp kutusunun dış gövdesini de öğrencilerin tasarlaması ve 3D yazıcıyla sensör/servo yuvalarının üretilmesi projeyi çok daha profesyonel hale getirir.
İstanbul İz Atölye Eğitim Çözümleri San. ve Tic. Ltd. Şti., eğitim kurumlarına yönelik yenilikçi atölye kurulumlarıyla öne çıkan, proje geliştirme ve uygulama süreçlerinde uçtan uca destek sunan bir çözüm ortağıdır. Robotik kodlama, yazılım, ahşap tasarım, STEM ve sanal gerçeklik gibi farklı alanlarda modern, sürdürülebilir ve eğitim odaklı atölye ortamları tasarlar. Kurumların ihtiyaçlarına özel analizler yaparak en uygun ekipman, içerik ve altyapıyı belirler; kurulum sürecinden eğitmen eğitimine kadar tüm aşamalarda aktif rol alır. Ayrıca ulusal ve uluslararası hibe programlarına yönelik proje yazımı, danışmanlık ve uygulama desteği sağlayarak kurumların hem teknik hem de finansal açıdan güçlenmesine katkıda bulunur.
📞 Proje Desteği İçin Bize Ulaşın ( 0850 840 4783 )
🚀 Projeni Hayata Geçir! ( WhatsApp )
İz Atölye olarak sadece atölye kurmuyor, kurumunuza özel sürdürülebilir eğitim ekosistemleri tasarlıyor; doğru ekipman, güçlü içerik ve uçtan uca proje desteğiyle süreci zahmetsiz ve verimli hale getiriyoruz.
Deneyim, hız ve sonuç odaklı yaklaşımımızla yatırımınızı kısa sürede somut çıktılara dönüştürüyoruz.
Yorum ekle